第6章：光滑工件尺寸检验及量规设计

書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,6,.1,光滑工件尺寸检验,6,.2,光滑极限量规设计,第,6,章,光滑工件尺寸检验及 量规设计,1,6,.1,光滑工件尺寸检验,一、,验收极限,验收极限是检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界线。,确定工件尺寸的验收极限，有下列两种方案。,内缩方案：,验收极限是从规定的最大实体极限（MML）和最小实体极限（LML）分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定，如图6-1所示。,2,图6-1 验收极限,3,孔尺寸的验收极限为,上验收极限=最小实体极限-安全裕度A,下验收极限=最大实体极限+安全裕度A,轴尺寸的验收极限为,上验收极限=最大实体极限-安全裕度A,下验收极限=最小实体极限+安全裕度A,4,6,.1,光滑工件尺寸检验,验收极限等于规定的最大实体极限和最小实体极限，即A值等于零,。,安全裕度A的确定，必须从技术和经济两个方面综合考虑。A值应按检验工件的公差大小来确定，一般为工件公差T的1/10，其数值在书中表6-1给出。,5,6,.1,光滑工件尺寸检验,二,、,计量器具的选择,按计量器具所引起的测量不确定度的允,许值,（简称计量器具的测量不确定度允许值）选择计量器具是比较合理的。选择时，应使选用的计量器具的测量不确定度数值等于或,小于选定的,值。,6,6,.1,光滑工件尺寸检验,计量器具的测量不确定度允许值,按测量不确定度,与工件公差的比值分档：对IT6IT11的工件分、三档，对IT12IT18的分为、两档。测量不确定度,的、三档值，分别为工件公差的1/10、1/6、1/4。计量器具的测量不确定度允许值,约为测量不确定度,的0.9，其三档数值在表6-1中给出。一般情况下，优先选用档，其次选用、档。,7,例6-1,被测工件为轴,35e9（,）mm，试确定验收极限并选择合适的计量器具,。,解：工件公差IT9=0.062mm，由表6-1查得：安全裕度A=0.0062mm，按档,=0.0056mm。,上验收极限=35-0.050-0.0062=34.9438mm,下验收极限=35-0.112+0.0062=34.8942mm,由表6-2查得：分度值为0.01 mm的外径千分尺，在尺寸范围050mm范围内的不确定度为0.004mm，小于计量器具的测量不确定度允许值,，故可满足使用要求。,8,6,.,2,光滑极限量规设计,一、,基本概念,光滑极限量规是一种没有刻线的专用测量器具。光滑塞规和卡规叫做光滑极限量规。,1.,塞规：,检验孔径的光滑极限量规。一个塞规按被测孔的最大实体尺寸（孔的最小极限尺寸）制造；另一个塞规按被测孔的最小实体尺寸（孔的最大极限尺寸）制造。前者称为塞规的“通规”（或“通端”），后者称为塞规的“止规”（或“止端”）。,9,使用时，塞规的通规通过被检验孔，表示被测孔径大于最小极限尺寸；塞规的止规，塞不进被检验孔，表示被测孔径小于最大极限尺寸，即说明孔的实际尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验孔是合格的。,10,图6-2 塞规与孔径的关系,11,2.,卡规,或,环规,：,检验轴径的光滑极限量规,。,一个卡规按被测轴的最大实体尺寸（轴的最大极限尺寸）制造；另一个卡规按被测轴的最小实体尺寸（轴的最小极限尺寸）制造。前者称为卡规的“通规”，后者称为卡规的“止规”。,12,使用时，卡规的通规能顺利地滑过轴径，表示被测轴径比最大极限尺寸小。卡规的止规滑不过去，表示轴径比最小极限尺寸大，即被测轴的实际尺寸在规定的极限尺寸范围内，被检验轴是合格的。,13,图6-3 卡规与轴径的关系,14,3.量规分类：工作量规、验收量规和校对量规。,（1）,工作量规,：,工人在制造过程中，用来检验工件时使用的量规。工作量规的“通规”用代号“T”表示，“止规”用代号“Z”表示。,（2）,验收量规,：,检验部门和用户代表验收产品时使用的量规。,15,（3）校对量规：用来检验轴用量规（卡规或环规）在制造中是否符合制造公差，在使用中是否已达到磨损极限时所用的量规。,它分为三种：检验轴用量规通规的校对量规称为“校通通”量规，用代号“TT”表示；检验轴用量规止规的校对量规称为“校止通”量规，用代号“ZT”表示；检验轴用量规通规磨损极限的校对量规称为“校通损”量规，用代号“TS”表示。,16,二,、,泰勒原则,光滑极限量规应遵循泰勒原则来设计。,1.,孔的作用尺寸：,在配合面的全长上与实际孔内接的最大理想圆柱面直径。,2.,轴的作用尺寸：,与实际轴外接的最小理想圆柱面直径。,17,当工件存在形状误差时，孔的作用尺寸一般小于该孔的最小实际尺寸，轴的作用尺寸一般大于该轴的最大实际尺寸；当工件没有形状误差时，其作用尺寸就等于实际尺寸。,18,图6-4 极限尺寸的判断原则,19,3.泰勒原则,泰勒原则：指孔的作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺寸，并在任何位置上孔的实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸；轴的作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸，并在任何位置上轴的实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸。总之，泰勒原则是指工件的作用尺寸不超过最大实体尺寸，并且工件任何位置的实际尺寸应不超过其最小实体尺寸。,20,三、光滑极限量规公差,1.工作量规,工作量规“通规”，除规定制造公差外，还规定了磨损极限。,工作量规“止规”，由于不经常通过被测工件，磨损较少，故未规定磨损公差。,工作量规“通规”的制造公差带对称于Z值，其磨损极限与工件的最大实体尺寸重合。,工作量规“止规”的制造公差带，是从工件的最小实体尺寸起，向工件的公差带内分布。,21,图6-5 量规公差带图,22,2.校对量规,（1）检验轴用量规“通规”的“校通通”量规，其代号为“TT”。检验时应通过被校对的轴用量规。这种量规的公差带，是从通规的下偏差起，向轴用量规通规公差带内分布。,（2）检验轴用量规“通规”磨损极限的“校通损”量规，其代号为“TS”。检验时，若通过了，则说明被校对的量规已用到磨损极限，应予报废。这种量规的公差带，是从通规的磨损极限起，向轴用量规通规公差带内分布。,（3）检验轴用量规“止规”的“校止通”量规，其代号为“ZT”。检验时应通过被校对的轴用量规。这种量规的公差带，是从止规的下偏差起，向轴用量规止规公差带内分布。,23,国家标准规定各级工件用的工作量规的制造公差“T”和通规公差带的位置要素“Z”值，见表6-4。表6-4中的“T”和“Z”的数值，是考虑量规的制造工艺水平和使用寿命等因素，按表6-5的规定确定的。,国家标准规定的工作量规的形状和位置误差，应在工作量规的尺寸公差范围内。工作量规的形位公差为量规制造公差的50%。当量规的制造公差小于或等于0.002mm时，其形位公差为0.001mm。,标准还规定校对量规的制造公差Tp为被校对的轴用工作量规的制造公差T的50%，其形位公差应在校对量规的制造公差范围内。,24,四、量规设计,1.量规形式的选择,检验孔时，可用下列几种形式的量规，如图6-6（a）所示，全形塞规、不全形塞规、片状塞规、球端塞规。,检验轴时，可用下列型式的塞规，如图6-6（b）所示，有环规和卡规。,25,图6-6 量规形式及应用尺寸范围,26,2.量规工作尺寸计算,光滑极限量规工作尺寸计算的一般步骤：,查出被测孔和轴的极限偏差。,查出工作量规的制造公差T和位置要素Z值。,确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差。,计算各种量规的极限偏差或工作尺寸。,27,例6.2 计算,25mmH8/f7孔和轴用量规的极限偏差。,解：,由GB18001998查出孔和轴的极限偏差。,孔：ES=+0.033mm,EI=0,轴：es=-0.02 mm,ei=-0.041 mm,由表6-4查出工作量规的制造公差T和位置要素Z。,塞规制造公差：T=0.0034mm,塞规位置要素：Z=0.005mm,卡规制造公差：T=0.0024mm,卡规位置要素：Z=0.0034mm,28,按工作量规制造公差T，确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差。,塞规形状公差：T/2=0.0017mm,卡规形状公差：T/2=0.0012mm,校对量规制造公差：Tp=T/2=0.0012mm,计算各种量规的极限偏差和各种尺寸。,a,25mmH8孔用塞规。,“通规”（T）：,上偏差=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=+0.0067mm,下偏差=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=+0.0033mm,磨损极限尺寸=Dmin=,25mm,29,“止规”（Z）：,上偏差=ES=+0.033mm,下偏差=EST=0.0330.0034=+0.0296mm,b,25mmf7轴用卡规。,“通规”（T）：,上偏差=esZ+T/2=-0.020.0034+0.0012=-0.0222mm,下偏差=esZ-T/2=-0.020.0034-0.0012=-0.0246mm,磨损极限尺寸=dmax=,24.98mm,“止规”（Z）：,上偏差=ei+T=-0.041+0.0024=-0.0386mm,下偏差=ei=-0.041mm,30,c轴用卡规的校对量规。,“校通通”量规（TT）：,上偏差=esZT/2+Tp=-0.020.00340.0012+0.0012=-0.0234mm,下偏差=esZT/2=-0.020.00340.0012=-0.0246 mm,“校通损”量规（TS）：,上偏差=es=-0.02mm,下偏差=es-Tp=-0.020.0012=-0.0212mm,“校止通”量规（ZT）：,上偏差=ei+Tp=-0.041+0.0012=-0.0398mm,下偏差=ei=-0.041 mm,31,图6-7,25mmH8/f7孔和轴用量规公差带,32,3.量规的技术要求,量规测量面的材料，可用渗碳钢、碳素工具钢、合金工具钢和硬质合金等材料制造，也可在测量面上镀以厚度大于磨损量的镀铬层、氮化层等耐磨材料量规测量面的硬度，对量规使用寿命有一定影响，通常用淬硬钢制造的量规，其测量面的硬度为5865HRC。,量规测量面的表面粗糙度，取决于被检验工件的基本尺寸、公差等级和粗糙度以及量规的制造工艺水平。量规表面粗糙度的大小，随上述因素和量规结构型式的变化而异，一般不低于光滑极限量规国标推荐的表面粗糙度数值。,33,图6-8 工作量规工作尺寸的标注,34,